泡沫镍基Ni-S-Co镀层的梯度电沉积

以泡沫镍为基体，通过提高镀液中硫脲浓度的方法梯度电沉积制备了非晶态Ni—S—Co合金镀层电极。用SEM观察镀层表面形貌，面能谱测试镀层的结果表明，随着镀液中硫脲浓度的升高，镀层中S元素的含量逐渐提高，钴元素的含量逐渐降低，镀层由内到外形成了S元素含量不断增加的梯度结构。电化学测试结果表明，与非梯度镀层相比，梯度镀层的极化电位在各电流密度条件下都显著低于非梯度镀层电极。     

神经网络优化ITO废靶酸浸回收铟(英文)

以提高铟浸出率为目标,通过工艺实验结合神经网络研究ITO废靶酸浸的优化工艺。首先,固定其他工艺因素,进行单因素如残酸度、氧化剂加入量、酸浸温度及时间对铟浸出率影响的实验研究。结果表明,增大残酸度可提高铟浸出率;氧化剂的加入可明显提高铟浸出率,但增加到一定程度后浸出率提高不明显;升高温度可明显提高浸出率,但继续升高则会降低铟浸出率;延长浸出时间也可提高铟浸出率。通过反向传播算法的人工神经网络(BPNN)研究多因素的综合作用对铟浸出率的影响规律,预测值与实验值相差很小,表明所建立的BP模型铟浸出率能比较准确地预测。最终,通过BPNN预测以及实验验证,获得高达99.5%浸出率的工艺参数:残酸度50~60 g/L、氧化剂含量10%、浸出温度70°C和浸出时间2 h。     

Pb-Ag阳极涂层制备及其电催化析氧性能

基于提升湿法冶金中Pb-Ag阳极析氧活性、降低析氧过电位的目的, 通过电镀技术在室温条件下制备了一系列不同涂层的Pb-Ag阳极。采用X射线衍射和扫描电镜对涂层的晶体结构和表面形貌进行了表征。并运用线性扫描(LSV)、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)技术分析比较了不同阳极涂层的电化学性质。研究表明, 加入Mn²⁺、Co³⁺可促进阳极析氧反应的动力学过程, 其中加入Mn²⁺的作用强于Co³⁺; 同时加入Mn²⁺和Co³⁺的电极比单独加入Mn²⁺或Co³⁺离子的电极对析氧反应的促进更明显, 说明具有双复合涂层(PbO₂/MnO₂/Co₃O₄)的铅基阳极最能有效促进氧气的析出, 降低铅基阳极板的析氧电位。     

不锈钢粉末的选择性激光熔化快速成形工艺研究

为了揭示选择性激光熔化快速成形过程中工艺对成形金属零件的影响规律,以不锈钢粉末为对象展开研究。首先,进行了单道扫描实验,结果表明水雾化制备的不锈钢粉末的单道扫描线不连续,球化现象严重,分析了其原因;然后,采用不同的成形工艺,成形出了金属块体,结果表明成形件的致密度与激光能量密度满足指数关系ρ=ρm-Aexp(-Ψ/K);最后,对选择性激光熔化成形件内部的显微组织进行了扫描电镜与光学显微分析,结果表明该组织极细小且不均匀,具有柱状和蜂窝状结构,熔化界面处的温度梯度最大,其组织变化最为剧烈。     

304L不锈钢粉末选择性激光熔化成形的致密化与组织

采用不同的工艺参数(激光功率、扫描速度、扫描间隔、铺粉层厚)对304L不锈钢粉末进行了选择性激光熔化(SLM)成形实验.利用密度测试、金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)对成形件的密度与微观组织进行了分析.结果表明:高的激光功率、低的扫描速度、窄的扫描间隔和低的铺粉层厚有利于成形件的致密化;304L不锈钢粉末SLM成形的致密化过程可用致密化方程表示,随着能量密度的增加,相对密度也随之增加;304L不锈钢的SLM成形过程具有较大的过冷度和冷却速度,热流方向变化复杂,晶粒沿各个方向形核生长,且生长又不断被抑制,从而形成沿各个方向错综排列的、细小的柱状晶和胞状晶组织.     

放电等离子烧结温度对纯钛相变致密化动力学与组织的影响

基于揭示金属钛α?β相变对放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)致密化动力学的影响行为,本文开展了不同烧结温度(700~1 000℃)下纯钛粉SPS实验,通过引入适用于SPS烧结金属的扩散模型,对致密度化动力学进行分析。结果表明,在烧结温度700和800℃等低于相变温度时,样品致密化速度较慢,保温初期,致密化机制以颗粒重排为主;保温后期,致密化机制以扩散为主。在烧结温度900和1 000℃时,由于β-钛相相对于α-钛相在扩散速度和塑性变形能力等方面均有所提高,因此致密化速度更快。900和1 000℃样品腐蚀后显示存在大量马氏体,900℃时样品晶粒未明显长大,而经1 000℃烧结的样品晶粒长大明显。     

Removal of tin and extraction of indium from acid-dissolved solution of waste indium-tin targets

The recovery of indium from waste indium tin oxide （ITO） target has great significance for the economy and environment.Based on our previous study on the optimization of acid leaching technique,the present study focuses on tin removal via zinc substitution and indium recovery from a tin-free leach solution.The results show that when the amount of added zinc powder and reaction time increase,the tin removal effect can be improved.The optimal conditions obtained are as follows：additional content of zinc powder from 20 g/L to 25 g/L,reaction temperature of 60 ℃,and reaction time from 3 h to 4 h.Under this condition,the tin removal rate exceeds 98%,and the tin content in the tin removal solution is lower than 0.05 g/L.After tin removal,the substitution time could be reduced from 3-5 d to 1-2 d by neutralizing the residual acid by using alkaline residue and maintaining the pH value less than 2.The indium recovery rate is also improved when this condition is used.The indium content in the tin residue is reduced to lower than 0.1% and the acid-insoluble β-SnO2 could be obtained via the strong nitric acid leaching of the indium-containing tin residue.Indium could be recovered from ITO with a high purity of 99.995% via electrorefining.     

增材制造高强韧高熵合金中基于切变型相变的微裂纹抑制机理

研究选区激光熔化增材制造FeMnCoCrNi体系高熵合金的微裂纹行为,并采用XRD技术对激光打印后样品表面的残余应力进行分析。结果表明,经激光打印后等原子比FeMnCoCrNi高熵合金显示为稳定的单相面心立方(FCC)结构,出现残余拉应力,并产生微裂纹。相比之下,具有低层错能的非等原子比亚稳FeMnCoCr高熵合金在各种激光能量密度下均出现残余压应力,且无微裂纹形成。在激光熔化后的冷却过程中,亚稳高熵合金中发生的从FCC基体相到密排六方(HCP)相的切变型相变消耗了激光打印过程中的热应力,从而抑制微裂纹的产生。此外,相比于单相稳定高熵合金,亚稳高熵合金在拉伸变形过程中马氏体相变也有助于提高其抗拉强度和延展性。这些结果为增材制造领域设计开发高强、高韧、无裂纹的合金提供有益参考。     

NiTi气雾化制粉工艺对选区激光熔化成型性、制件超弹性的影响

选区激光熔化成型具有外界温度感知能力的NiTi形状记忆合金是4D打印金属材料技术的基础研究,根据选区激光熔化技术对粉末性能的要求,研究NiTi形状记忆合金不同气雾化制粉工艺对选区激光熔化成型性及制件超弹性的影响规律具有重要意义。通过对比分析真空惰性气体雾化(VIGA)、电极感应熔炼气雾化(EIGA)制粉工艺对NiTi合金粉末杂质含量、流动性、球形度等性能的影响,发现VIGA制粉工艺由于采用坩埚熔炼,导致合金杂质元素增加、粉体性能恶化,粉末粒度分布偏向细粉侧,极易形成卫星粉,导致粉末流动性差,在打印过程中铺粉困难而难以成型,并且氧含量的增加导致打印过程中易发生球化、开裂等现象,使得VIGA工艺制备的NiTi合金粉末SLM成型性较差。而采用EIGA工艺制备的粉末粒度分布均匀、流动性好、氧含量低,满足选区激光熔化技术对NiTi合金粉末的特性要求。并对比分析两种工艺制备的粉末打印样品的表面形貌,成型了具有完全回复性能的超弹NiTi形状记忆合金样件。     

海绵钛熔盐电解制取高纯钛粉过程中离子价态、杂质及电结晶行为(英文)

以NaCl-KCl-TiClx为电解质,以海绵钛为原料进行熔盐电解提纯制取高纯钛粉。研究电解过程中离子价态、纯度及电结晶的演变规律。XPS分析表明,在电解前期、中期及后期,钛离子主要分别以+4、+3、+2价存在。在电解过程中,Si、Cr、Mn、Al杂质的含量基本恒定,而Fe、Cu、Ni杂质的含量逐渐降低,O、N、H元素的含量明显增加。在电解钛粉体内部,杂质元素主要分布在枝晶间所形成的"坑道"内。电解钛粉体形貌及粉体粒度受电解温度和时间的影响较大,温度升高及时间延长可增加钛粉体的粒度。透射电镜分析表明,电结晶的钛粉体不是单晶,而是由大量的纳米晶粒及亚晶粒组成的,晶粒尺度为100～500 nm。对电解机理进行了讨论。